โลกของเราประกอบพื้นน้ำกว่า 3 ใน 4 ส่วนของพื้นผิวโลก นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่ายังมีพื้นที่อีกกว่า 95% ของมหาสมุทรที่กว้างใหญ่ที่ยังไม่ได้รับการสำรวจ มีสิ่งมีชีวิตอีกมากใต้ท้องทะเลที่ยังไม่ถูกค้นพบ รวมถึงการวิจัยที่เป็นประโยชน์หลากหลายที่ยังไม่ได้เกิดขึ้น เช่น การใช้งานเพื่อเฝ้าระวังเรือดำน้ำ กรณีถูกรุกรานทางน้ำ การศึกษาโบราณคดีทางทะเลและธรณีวิทยา การเฝ้าระวังและการวิเคราะห์ความเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศใต้น้ำ เป็นต้น
โดยการใช้งานเพื่อการศึกษาและวิจัยต่าง ๆ มักจะมีค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูงและมีความยุ่งยากในการใช้งาน โดยเฉพาะการจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับกล้องถ่ายภาพใต้น้ำที่ต้องใช้งานเป็นเวลานาน ดังนั้นการพัฒนากล้องถ่ายภาพใต้น้ำโดยใช้พลังงานจากเสียงใต้ท้องทะเล จึงได้เข้ามาช่วยแก้ไขปัญหานี้ได้ และก่อให้เกิดประโยชน์ต่อการวิจัยทางน้ำใหม่ ๆ ในอนาคต
นักวิจัยจาก MIT พัฒนากล้องถ่ายภาพใต้น้ำประหยัดพลังงานแบบไร้สายและไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ เพราะใช้พลังงานจากเสียงใต้ทะเลแทน โดยกล้องจะจับภาพได้แม้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มืดโดยใช้พลังงานที่ต่ำมาก ซึ่งประหยัดพลังงานกว่ากล้องใต้น้ำแบบอื่น ๆ กว่า 100,000 เท่า และยังส่งภาพถ่ายแบบไร้สายไปยังเครื่องรับระยะไกลใต้น้ำได้
กล้องถ่ายภาพใต้น้ำใช้พลังงานจากเสียงเป็นตัวช่วยขับเคลื่อน โดยจะแปลงพลังงานกลจากคลื่นเสียงที่ได้รับผ่านน้ำเมื่อกระทบกับทรานสดิวเซอร์ (Transducers) ที่ทำจากวัสดุเพียโซอิเล็กทริก (Piezoelectric) จะเกิดการสั่นและสร้างเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ถ่ายภาพ จากนั้นจะส่งภาพถ่ายไปยังเครื่องรับข้อมูล คลื่นเสียงที่ให้พลังงานกับกล้องตัวนี้จะเป็นเสียงที่มาจากแหล่งใดก็ได้ ไม่ว่าจะเป็นเรือที่ขับผ่านหรือสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเล โดยกล้องจะกักเก็บพลังงานเหล่านั้นไว้จนกว่าจะเพียงพอต่อการใช้งาน
นักวิจัยได้ใช้เซนเซอร์จับภาพที่มีพลังงานต่ำเป็นพิเศษ เพื่อให้เกิดการใช้พลังงานที่ต่ำที่สุด โดยเซนเซอร์นี้จะจับได้เฉพาะภาพสีเทาเท่านั้น และด้วยสภาพแวดล้อมใต้น้ำที่ไม่มีแหล่งกำเนิดแสง นักวิจัยจึงต้องพัฒนาแฟลชที่ใช้พลังงานต่ำ ซึ่งนำมาใช้ร่วมกับไฟ LED สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน โดยกล้องจะจับภาพด้วยการใช้ไฟทั้ง 3 สีแบบแยกกัน เพื่อทำให้เกิดแสงสว่าง ถึงแม้ภาพจะออกมาเป็นสีขาวดำ แต่การสะท้อนแสงในช่วงคลื่นสีที่แตกต่างกันของสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน จะถูกนำมาวิเคราะห์พร้อมกันและทำให้สร้างภาพสีได้ภายหลัง
เทคโนโลยีกล้องถ่ายภาพใต้น้ำถูกนำมาทดสอบกับความลึกใต้น้ำในระยะสูงสุด 40 เมตร และประสบความสำเร็จในการใช้งานเพื่อบันทึกการเจริญเติบโตของพืชใต้น้ำเป็นเวลา 1 สัปดาห์ นับเป็นการปูทางในการใช้เทคโนโลยีช่วยสำรวจมหาสมุทรขนาดใหญ่ เพื่อการค้นคว้าวิจัยในเรื่องต่าง ๆ ในระยะยาวได้
ที่มาข้อมูล: mit.edu, media.mit, inshorts
ที่มาภาพ: mit
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech